一种三孢布拉氏霉全合成培养基及其应用、三孢布拉氏霉生产类胡萝卜素的方法技术

本发明专利技术提供一种三孢布拉氏霉全合成培养基及其应用、三孢布拉氏霉生产类胡萝卜素的方法。所述三孢布拉氏霉全合成培养基中氮源包括：天冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、丙氨酸、赖氨酸。所述三孢布拉氏霉全合成培养基中提供了三孢布拉氏霉生长代谢所需要氨基酸氮源，避免了天然氮源在利用过程中导致发酵液黏度升高，影响类胡萝卜素含量的问题；通过氨基酸之间的合理配伍，使三孢布拉氏霉快速积累较高含量的类胡萝卜素，缩短发酵周期。缩短发酵周期。缩短发酵周期。

【技术实现步骤摘要】
一种三孢布拉氏霉全合成培养基及其应用、三孢布拉氏霉生产类胡萝卜素的方法


[0001]本专利技术属于微生物发酵
，具体涉及一种三孢布拉氏霉全合成培养基及其应用、三孢布拉氏霉生产类胡萝卜素的方法。

技术介绍

[0002]类胡萝卜素是一种极具经济价值的天然色素，β
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胡萝卜素和番茄红素，由于其高度抗氧化，清除人体内自由基的特性，具有活化免疫细胞、预防癌症和冠心病的作用，作为功能性原料在食品，保健品中广泛使用。联合国食品添加剂专家委员会(JECFA)认定番茄红素和β
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胡萝卜素为A类营养素并为50多个国家和地区作为营养着色双重作用的食品添加剂而广泛应用于保健食品，医药和化妆品工业。微生物发酵法是番茄红素生产的最佳方法，三孢布拉氏霉菌是唯一能够实现β
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胡萝卜素和番茄红素工业化生产的高产菌株,番茄红素作为其代谢中间产物。
[0003]目前的三孢布拉氏霉培养方案主要还是采用半合成培养基，其中的氮源采用的为天然组分如黄豆饼粉、玉米浆干粉、菜籽粕、酵母粉、酵母浸膏等组分中的一种或几种进行配伍，而这些半合成培养基中，菌体利用天然组分的氮源需要先将其代谢成可利用的氨基酸，代谢过程中会产生大量短肽，而短肽会使得发酵液粘度提高，影响发酵体系的溶氧，最终影响类胡萝卜素的含量。
[0004]CN108277238A提供了一种三孢布拉氏霉发酵产番茄红素的方法及番茄红素，该方法包括：分别培养三孢布拉氏霉正菌和负菌，取部分培养的三孢布拉氏霉正菌及三孢布拉氏霉负菌同时接种，发酵，发酵过程以调节剂控制发酵体系的pH值为5.8
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6.2，于发酵开始后的40
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100h期间进行补料，继续发酵至120h，放罐。调节剂为含有PO
43+
且不含金属离子及盐的酸性物质。发酵培养基含有淀粉磷酸酯类物质。该方法是通过添加淀粉磷酸酯类物质和脱氧胆酸钠进行发酵培养，虽然得到的类胡萝卜素的含量较高，但发酵时间长达120h才能完成。
[0005]CN110283854A公开了一种发酵培养基及其应用和利用三孢布拉氏霉菌发酵制备番茄红素的方法。所述发酵培养基中含有淀粉组分、豆粉组分、鱼粉、植物油、硫酸铜、硫酸镁、磷酸二氢钾、VE和乳化剂，所述淀粉组分为淀粉和/或淀粉水解液，所述豆粉组分为豆粉和/或豆粉水解液，且所述淀粉组分和豆粉组分中的至少一者为其水解液，菌体利用天然组分的淀粉和豆粉作为氮源，需要先将其代谢成可利用的氨基酸，代谢过程中会产生大量短肽，而短肽会使得发酵液粘度提高，影响发酵体系的溶氧，最终影响类胡萝卜素的含量。
[0006]因此，开发一种能有效提高类胡萝卜素含量的培养基是本领域研究的重点。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种三孢布拉氏霉全合成培养基及其应用、三孢布拉氏霉生产类胡萝卜素的方法，特别涉及一种三孢布拉氏霉全合成培养基
及其应用、三孢布拉氏霉生产类胡萝卜素的方法，所述三孢布拉氏霉全合成培养基完全避免了天然氮源在利用过程中导致发酵液黏度升高，影响类胡萝卜素含量的问题。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种三孢布拉氏霉全合成培养基，所述三孢布拉氏霉全合成培养基包含氮源、碳源、无机盐和油脂；所述氮源中包含氨基酸：
[0010]所述氨基酸按质量浓度计包括如下组分(下述组分的质量浓度均为在三孢布拉氏霉全合成培养基中的质量浓度)：
[0011][0012]三孢布拉氏霉的生长分为两个阶段，第一个阶段是菌体的增长，第二个阶段是菌体中类胡萝卜素的积累。在本专利技术中，采用氨基酸作为氮源避免了天然氮源在利用过程中导致发酵液黏度升高，影响类胡萝卜素含量的问题，从而进一步增加体系的溶解氧，一定程度的引起菌体的氧化应激，提高类胡萝卜素产量。另外，专利技术人意外发现最少只需以上所述的五种氨基酸为三孢布拉氏霉的基础氨基酸，采用合理配比、相互配合为三孢布拉氏霉生长提供氮源，使三孢布拉氏霉在短时间内快速积累较高含量的类胡萝卜素。
[0013]在所述三孢布拉氏霉全合成培养基中，天冬氨酸的含量为2.0
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7.8g/L，例如可以是2.0g/L、2.2g/L、2.4g/L、2.6g/L、2.8g/L、3.0g/L、3.2g/L、3.4g/L、3.6g/L、3.8g/L、4.0g/L、4.2g/L、4.4g/L、4.6g/L、4.8g/L、5.2g/L、6g/L、7.0g/L、7.8g/L等。
[0014]在所述三孢布拉氏霉全合成培养基中，苏氨酸的含量为1.0
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10.5g/L，例如可以是1.0g/L、1.5g/L、2.0g/L、2.5g/L、3.0g/L、3.5g/L、4.0g/L、4.5g/L、5.0g/L、5.5g/L、6.0g/L、6.5g/L、7.0g/L、8.0g/L、9.0g/L、10.0g/L、10.5g/L等。
[0015]在所述三孢布拉氏霉全合成培养基中，谷氨酸的含量为3.5
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19.5g/L，例如可以是3.5g/L、4.0g/L、5.0g/L、5.5g/L、6.0g/L、6.5g/L、7.0g/L、7.5g/L、8.0g/L、8.5g/L、9.0g/L、9.5g/L、10.0g/L、10.5g/L、11.0g/L、11.5g/L、12.0g/L、12.5g/L、13.0g/L、14.0g/L、15.0g/L、16.0g/L、17.0g/L、18.0g/L、19.0g/L、19.5g/L等。
[0016]在所述三孢布拉氏霉全合成培养基中，丙氨酸的含量为1.0
‑
4.0g/L，例如可以是1.0g/L、1.1g/L、1.2g/L、1.3g/L、1.4g/L、1.5g/L、1.6g/L、1.7g/L、1.8g/L、1.9g/L、2.0g/L、2.1g/L、2.2g/L、2.3g/L、2.4g/L、3.0g/L、4.0g/L等。
[0017]在所述三孢布拉氏霉全合成培养基中，赖氨酸含量为1.5
‑
6.0g/L，例如可以是1.5g/L、1.6g/L、1.7g/L、1.9g/L、2.0g/L、2.1g/L、2.3g/L、2.5g/L、2.7g/L、2.9g/L、3.0g/L、3.1g/L、3.3g/L、3.5g/L、3.7g/L、3.9g/L、4.0g/L、5.0g/L、6.0g/L等。
[0018]优选地，所述苏氨酸的质量浓度为4.0
‑
10.5g/L。
[0019]优选地，所述丙氨酸的质量浓度为1.5
‑
3.0g/L。
[0020]值得说明的是：本专利技术中所述的氨基酸包括氨基酸及相对应的氨基酸盐，仅出于原料的获取便捷性及经济性的考虑，其并不影响使用效果，例如谷氨酸可以为谷氨酸或者谷氨酸钠或其混合物。
[0021]优选地，所述三孢布拉氏霉全合成培养基中碳源的质量浓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三孢布拉氏霉全合成培养基，其特征在于，所述三孢布拉氏霉全合成培养基包含氮源、碳源、无机盐和油脂；所述氮源中包含氨基酸：所述氨基酸按质量浓度计包括如下组分：2.根据权利要求1所述的三孢布拉氏霉全合成培养基，其特征在于，所述苏氨酸的质量浓度为4.0
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10.5g/L。3.根据权利要求1或2所述的三孢布拉氏霉全合成培养基，其特征在于，所述丙氨酸的质量浓度为1.5
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3.0g/L。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的三孢布拉氏霉全合成培养基，其特征在于，所述三孢布拉氏霉全合成培养基中碳源的质量浓度为25
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40g/L；优选地，所述碳源选自葡萄糖、甘油或糖蜜中的任意一种或至少两种的组合，优选为葡萄糖；优选地，所述三孢布拉氏霉全合成培养基中无机盐的质量浓度为0.6
‑
14g/L；优选地，所述无机盐选自磷酸二氢钾、硫酸镁、氯化钾、氯化钠、氯化钙或硫酸锌中的任意一种或至少两种的组合，优选为磷酸二氢钾、硫酸镁和氯化钾的组合；优选地，所述无机盐按质量浓度计包括如下组分：磷酸二氢钾
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0.5
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7g/L硫酸镁
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0.1
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5g/L氯化钾
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0.01
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2g/L。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的三孢布拉氏霉全合成培养基，其特征在于，所述三孢布拉氏霉全合成培养基中油脂的质量浓度为25
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45g/L；优选地，所述油脂选自植物油、动物油或微生物油脂中的任意一种或至少两种的组合，优选为植物油；优选地，所述植物...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔宇，汪志明，陆姝欢，刘洋，余超，赵洒，
申请(专利权)人：嘉必优生物技术武汉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：